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Convertidor buck de 12V a 5V 3A PCB

Estoy creando mi primer convertidor buck de 12V a 5V con el TI TPS56339. He oído que la disposición de la placa de circuito impreso es fundamental y antes de enviar la placa a producción quería que la revisaran. He hecho todo lo posible por seguir las directrices para la disposición de los componentes. ¿Podría revisar mi diseño?

Schematic PCB Layout

Gracias


Gracias por sus respuestas. Basándome en sus comentarios he creado otro diseño. Lamentablemente, no es posible cambiar las térmicas en las almohadillas individuales en Eagle. ¿Es mejor el diseño ahora?

PCB2


Aquí está mi tercer diseño. Cambié al LMR23630 debido a la mejor disponibilidad de piezas. Traté de seguir las pautas de diseño en la hoja de datos. El condensador de salida está un poco alejado del pin PGND del CI. ¿Será un problema?

3rd PCB Design

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ozmank Puntos 127

Antes de comprometerse con un diseño, es necesario contar con especificaciones de validación de diseño y pruebas (para DFT) Estos incluyen parámetros como: tensión ambiental, eficiencia, regulación de la tensión de salida regulación de la tensión de salida, transitorios de carga, respuesta del bucle, ondulación de salida, ondulación de entrada y corriente de arranque, tiempo de subida y sobreimpulso. EMI V/m de campo cercano y lejano.

¿Cuáles son sus especificaciones?

Creo que has hecho demasiadas desviaciones del diseño recomendado. (El diseño Eval no está aprobado por la FCC)

from TI datasheet
1. VIN and GND traces should be as wide as possible to reduce trace impedance. 
      The wide areas are also of advantage from the view point of heat dissipation.
2. The input capacitor and output capacitor should be placed 
      as close to the device as possible to minimize trace impedance.
3. Provide sufficient vias for the input capacitor and output capacitor.
4. Keep the SW trace as physically short and wide as practical to minimize radiated emissions.
5. Do not allow switching current to flow under the device.
6. A separate VOUT path should be connected to the upper feedback resistor.
7. Make a Kelvin connection to the GND pin for the feedback path.
8. Voltage feedback loop should be placed away from the high-voltage 
      switching trace, and preferably has ground shield.
9. The trace of the VFB node should be as small as possible to avoid noise coupling.
10. The GND trace between the output capacitor and the GND pin
      should be as wide as possible to minimize its trace impedance.  (nH/mm)
  • El área del disipador de cobre es insuficiente.
  • falta de microvías alrededor del lado de L que es un inductor sin apantallamiento pat de un gran dI/dt y dV/dt, bucle de corriente de radiación no intencionada. (EMI)
  • Los comentarios críticos se prolongan demasiado.
  • Los inductores más pequeños tienden a tener una mayor DCR
  • falta de puntos de prueba DFT para una sonda diff

Sólo estoy "arañando la superficie" de las diferencias de diseño enter image description here

enter image description here

Para más detalles sobre el diseño de la placa de circuito impreso DC-DC, leer el documento de Rohm.

Los principales problemas que surgen de una disposición inadecuada pueden causar el aumento del ruido superpuesto por la señal de salida y de conmutación, el deterioro del regulador, y también la falta de estabilidad. La adopción de un diseño adecuado evitará que se produzcan estos problemas.

Mantenga el cableado de la vía de retorno alejado de las zonas que causan ruido, como el inductor y el diodo. enter image description here

Los bucles de corriente conmutada parecen grandes en el diagrama "analógico" anterior, pero deben ser pequeños en el diseño físico. (antena de bucle)

enter image description here

La colocación del diodo LC es importante para minimizar el área del bucle que se muestra en el esquema.

enter image description here

El peso del cobre es importante para el aumento de calor. enter image description here

Resultado final : Sin especificaciones (vuelva a leer la introducción), ¿Cómo va a verificar que funciona? ?

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Ian Puntos 108

Aquí hay algunas cosas:

Toda la corriente de tierra en la salida pasa por esa vía.

Los cortes en la parte superior de gnd verter en CIN y CINX son cuello de botella mal. Hay algunas formas de evitarlo a través de las vias, pero todas son un poco tortuosas. En general, usted quiere que su tierra cosida juntos mucho mejor que esto.

CIN Y CINX también están cortando mal el VIN POUR, tienen que arreglar eso. Asegúrese de que hay un buen camino de grasa para que la corriente fluya.

El espacio libre de vertido en sus térmicas de salida parece un poco pequeño. Si la soldadura se acumula en ella, podría causar problemas de soldadura. Lo mismo ocurre con L

Yo haría más corto el camino de la retroalimentación.

Yo haría las térmicas de los pines 2 y 3 del regulador de conmutación menos agresivas, puedes hacer las trazas de todo el ancho del pin sin problema.

Hay más cuestiones de este tipo en otros lugares, pero se entiende la idea. Comprueba tus bucles actuales con cuidado, y ten en cuenta esos cortes térmicos.

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